Les méthodes de séparation membranaire des gaz utilisent des membranes denses (pervaporation et perméation gazeuse) ou poreuses (diffusion gazeuse). Ces membranes permettent à certains gaz de passer et d'être éliminés, tandis que d'autre restent dans le flux du gaz d'alimentation.
Une méthode de séparation des composants de l'air
On peut liquéfier l'air en abaissant sa température. Cela permet de le stocker plus facilement. L'industrie sépare les constituants de l'air par distillation. Chaque gaz est récupéré quand sa température d'ébullition est atteinte.
La combustion oxyfuel consiste à faire brûler un combustible fossile dans de l''oxygène pur. Elle produit de la vapeur d''eau et du gaz carbonique (CO2) quasiment pur, facile à séparer et à stocker (par CCS).
Dans l'installation de fractionnement d'air, les différents constituants de l'air sont séparés par un procédé physique – on parle aussi de distillation/rectification à basse température – ce qui permet d'obtenir de l'azote, de l'oxygène et de l'argon de haute pureté sous forme liquide et gazeuse.
La façon la plus simple de liquéfier un gaz est l'effet Joule-Thomson, qui consiste simplement à comprimer le gaz, le refroidir avec un échangeur de chaleur, puis le détendre à travers une valve, la chute de température lors de la détente suffisant à le liquéfier partiellement (le reste étant recyclé).
Le gaz naturel est extrait avec plusieurs méthodes selon la géologie, incluant le forage vertical ou horizontal et la fracturation hydraulique.
Pratiquement, l'air est dépoussiéré, débarrassé de son gaz carbonique et de son humidité, comprimé vers 200 atmosphères, refroidi dans un échangeur, puis détendu jusqu'a 25 atmosphères. Une série de compressions et de détentes aboutit à la liquéfaction.
L'opération qui consiste à obtenir à partir de l'eau (H2O) de l'hydrogène et de l'oxygène au moyen d'un courant électrique porte le nom d'électrolyse. Cette expérience de séparation de deux gaz peut être faite à la maison avec peu de matériel sophistiqué.
Le CO2 est séparé de l'hydrogène par absorption avec un solvant physique ou bien un solvant chimique selon le même procédé utilisé pour le captage postcombustion. L'hydrogène peut être utilisé pour produire de l'énergie (électricité et/ou chaleur) sans émission supplémentaire de CO2.
L'opération consiste à injecter du gaz neutre pour remplacer l'air au contact des raisins, du moût ou du vin, dans le but d'éviter toute oxydation. Un nuage de gaz neutre dans les cuves et... voilà le vin protégé de l'oxydation. C'est l'inertage.
Il suffit de fabriquer un entonnoir conique en cuivre, dont le sommet est fermé et terminé par une structure pointue. On remplit ce cône d'azote liquide (température -192 °C) et l'oxygène de l'air, qui bout à -185 °C, se condense sur les parois externes du cône et coule goutte à goutte en bas le long de la pointe.
L'azote industriel peut être produit soit par distillation fractionnelle cryogénique de l'air liquéfié, soit par séparation de l'air gazeux en utilisant l'adsorption ou la perméation.
L'argon est produit industriellement par distillation fractionnée d'air liquéfié dans des unités cryogéniques de distillation de l'air (en), procédé qui permet de séparer l'azote liquide, qui bout à 77,3 K , de l'argon, qui bout à 87,3 K , et de l'oxygène liquide, qui bout à 90,2 K .
L'air est un mélange gazeux, il est composé majoritairement : de diazote (78 %) dont la formule chimique est N2 ; de dioxygène (21 %) dont la formule chimique est O2.
Ce que nous appelons « air » se compose de…
L'air sec se compose d'environ 78 % d'azote, 21 % d'oxygène et 1 % d'argon. L'air contient également de la vapeur d'eau qui représente entre 0,1 et 4 % de la troposphère.
La gestion des terres permettant de réduire la quantité de CO2 dans l'air devrait inclure le reboisement des forêts indigènes, le ralentissement du rythme d'abattage dans les exploitations forestières du Sud-Est des États-Unis et la plantation d'arbres supplémentaires dans quelques 3 500 villes.
Le lys de la paix, également connu sous le nom de Spathiphyllum, est la plante phare de la production intensive d'oxygène. Recommandée par la NASA pour ses propriétés assainissantes, cette plante augmente également l'humidité ambiante.
Réduire les émissions des transports, notamment l'avion et la voiture. Encourager la marche, le vélo et les transports en commun. Améliorer l'isolation des bâtiments. Modifier son alimentation : manger local, consommer moins de viande, diminuer le gaspillage alimentaire.
Re : fabriquer un electrolyseur
Enfait c'est tout simple, une pile (3 volts ça va), une récipient plein d'eau avec le sel ou la soude pour rendre l'eau plus conductrice, et voilà.
Mettre l'hydrogène au service d'un nouveau modèle
Mais l'hydrogène n'est pas une solution miracle du point de vue écologique. Il génère des pollutions, et son faible rendement le rend peu avantageux pour les usages où l'électricité peut déjà remplacer les énergies fossiles.
L'Agence internationale de l'énergie (AIE) a assuré dans un rapport qui date déjà de 2019 que l'hydrogène est une énergie d'avenir. En effet, grâce à son faible rejet de CO2 cette énergie paraît être une alternative crédible. Effectivement associée à une pile à combustible, cette énergie ne rejette pas de CO2.
La liquéfaction du gaz naturel est obtenue en le refroidissant à une température de -162°C (à pression atmosphérique).
Pour vous convaincre que transformer un liquide en gaz (par une baisse de pression) permet de refroidir, il suffit de vous servir d'un déodorant en spray : le gaz parfumé qui sort du flacon est très très froid car il a été détendu, de la même manière que notre fluide réfrigérant !